钙化的动物遗骸被放置到树枝上(图片来源:尼克·勃兰特(Nick Brandt),《穿越荒芜之地》(Abrams Books,2013))
你能想象有个地方的湖水咸得像浓盐水,又碱性极强,热得能烫伤皮肤,而且还能把动物变成“石像”吗?这样的地方是真实存在的——它就是非洲坦桑尼亚北部的纳特龙湖(Lake Natron)。
能“石化”生命的碱湖
纳特龙湖属于“苏打湖”,其特有的火山地质背景造成湖水富含溶解钠与碳酸盐,最终的结果就是湖水的pH值高达10.5,几乎和“氨溶液”一个水平。
如此高碱性的环境对于多数动物而言是非常严酷且无法生存的。无论是有意地吸吮、饮用,还是无意间触碰,接触到如此高碱性湖水的动物大都会被严重灼伤,在一些情况下,这甚至是致命的。
但这还不是最离谱的。这片湖最大的特色是:动物尸体落在湖边,有可能会变成“石像”一样的标本!
这并不是什么魔法,而是因为湖水中的碳酸钠具有防腐性,丧命后的动物会被碳酸钠沉积物包裹硬化,最终像“天然木乃伊”一样被保存下来。2013年,摄影师Nick Brandt就拍下了多只“石化”的鸟和蝙蝠,它们被放置在树枝上的照片,着实令人不寒而栗。
这样极端的环境却是小火烈鸟的家园
尽管纳特龙湖的高腐蚀环境对多数动物而言是危险甚至致命的,却仍有部分生物凭借其超常的适应性在湖中及周边繁衍生息,比如小火烈鸟和罗非鱼。
小火烈鸟甚至把这里当作了最重要的繁殖地。据坦桑尼亚野生动物管理局的调查,东非约有150万至250万只小火烈鸟,约占全球小火烈鸟种群总数的75%,其中的大部分都生活在纳特龙湖地区。
为了应对具有腐蚀烧灼性的湖水,小火烈鸟腿部的皮肤与鳞片异常坚固。正是由于它们的天敌没有这样的本领,小火烈鸟在纳特龙湖反而可以更加安全地生存和繁衍。
小火烈鸟将纳特龙湖当作了主要栖息地(图片来源:新华网 龙雷 摄)
小火烈鸟腿部特殊的皮肤与鳞片可以保护它们免受烧灼
(图片来源:新华网 龙雷 摄)
纳特龙湖的环境为何如此极端?
看到这儿你可能要问了,纳特龙湖如此极端的环境是怎样形成的呢?这其实与它所处的地质环境有很大关系。
纳特龙湖附近的地表景观(图片来源:Richard Mortel )
纳特龙湖地处东非裂谷系,位于非洲板块生长边界。这里强烈的火山作用造就了纳特龙湖,大量的碳酸钠、碳酸钙以及其他矿物质经由地表火山喷发物的冲蚀、地下温泉的补给等途径进入了湖水,使得纳特龙湖越来越“重口味”。
与此同时,纳特龙湖却并没有通过连接外流的河流来向海洋排放这些高盐量的湖水。长此以往“只进不出”,便逐渐形成了它高浓度水平的碱性环境。
此外,纳特龙湖的深度很浅,仅为约0.5米,但其宽度却达到了15公里。这种充分“平摊”的浅湖形态造成其水温极容易被赤道地区近于直射的阳光加热。在一年中最热的时候,湖水可达到60摄氏度!高温造成了强烈的湖水蒸发,这又进一步提高了湖水的盐度。
那么纳特龙湖的血红色又是如何形成的呢?
实际上,高碱性的水质本身并不会呈现红色。纳特龙湖招牌性的红色是来源于湖水中的某些微生物。
在雨季,湖水得到充分的补充,湖面就会扩大;而等到了旱季,湖水的流失又会促使湖面缩小,湖水中的盐分浓缩。此时,水中的噬盐古细菌和蓝藻等便会大量繁殖。由于这些微生物中存在红色的色素,在其大量增殖后,湖水便会呈现深浅不一的红色。有意思的是,大量进食过这些微生物的小火烈鸟也会通过色素在体内的积累而被“染成”红色。
当湖水中的耐盐微生物大量繁殖时,纳特龙湖会呈现红色
(图片来源:Joshua Stevens/NASA)
其他极端的水环境
世界上类似纳特龙湖这样的极端水环境还有很多,其中的一些是更为致命的“陷阱”,如位于墨西哥湾底部深海区域的被称为“绝望的热水浴缸”(Jacuzzi of Despair)的高盐水池;而另一些却有可能是孕育生命的摇篮,如位于加拿大不列颠哥伦比亚省的“最后机会湖”(Last Chance Lake),科学家们认为其湖水中所含有的某些盐分可能是孕育了地球上最早期生命的成分。
在夏末,“最后机会湖”看似已完全干涸,但在地表之下仍暗流涌动,此时走在湖上其实并不明智
(图片来源:Zack Cohen/华盛顿大学)
总而言之,极端的水环境对于生命而言既可能是地狱和陷阱,也可以是孕育生命、繁衍种群的摇篮——就如同纳特龙湖对于火烈鸟。要知道机会可是往往伴随着风险出现的!(宋世超)
参考资料:
1.https://www.livescience.com/planet-earth/geology/lake-natron-the-caustic-blood-red-lake-in-tanzania-that-turns-animals-to-stone
2.https://www.livescience.com/planet-earth/rivers-oceans/hot-tub-of-despair-the-deadly-ocean-pool-that-traps-and-pickles-creatures-that-fall-in
3.https://www.livescience.com/planet-earth/evolution/last-chance-lake-the-unusual-soda-lake-with-conditions-that-may-have-given-rise-to-life-on-earth
审核:李泉 中国科学院地理科学与资源研究所 副研究员
来源: 蝌蚪五线谱